התגלו שמשות הדומות לשמש שלנו כשהיתה צעירה בגלקסית הענן המגלני הקטן

נתונים חדשים על הענן המגלני הקטן שסיפק טלסקופ החלל צ’אנדרה מספקים את הגילוי הראשון של קרינת X מכוכבים צעירים בעלי מסה דומה לזו של השמש מחוץ לשביל החלב.

הענן המגלני הקטן הוא אחד מהשכנים הגלקטיים הקרובים ביותר של שביל החלב. אף כי מדובר בגלקסיה קטנה או כפי שהיא מכונה גלקסיה ננסית, הענן המגלני הקטן היא גלקסיה כה בהירה עד שניתן לראות אותה בעין בלתי מזוינת בחצי הכדור הדרומי ובקרבת קו המשווה. ספנים רבים, לרבות פרדיננד מגלן שנתן את שמו לגלקסיה, השתמשו בה כדי למצוא את דרכם באוקיאנוסים.

אסטרונומים מודרניים התעניינו בחקר ענני מגלן (הקטן ואחיו ענן המגלן הגדול), אך מסיבות שונות לחלוטין. מכיוון שהענן המגלני הקטן כל-כך קרוב ובהיר, הוא מספק הזדמנות לחקור תופעות הקשות לחקירה בגלקסיות רחוקות יותר.
נתונים חדשים על הענן המגלני הקטן שסיפק טלסקופ החלל צ’אנדרה מספקים את הגילוי הראשון של קרינת X מכוכבים צעירים בעלי מסה דומה לזו של השמש מחוץ לשביל החלב. התצפיות החדשות של צ’אנדרה על כוכבים בעלי מסה נמוכה בוצעו באיזור המכונה “הכנף של הענן המגלני הקטן”. בתמונה מורכבת זו של הכנף, הנתונים של צ’אנדרה מוצגים בסגול, נתונים אופטיים מטלסקופ החלל האבל צבועים באדום, ירוק וכחול. נתונים של קרינה אינפרה אדומה מטלסקופ החלל שפיצר מיוצגים אף הם באדום.

האסטרונומים מכנים את כל היסודות הכבדים ממימן או מהליום, (כלומר שיש להם למעלה משני פרוטונים בגרעין האטום) – ‘מתכות’. הכנף היא איזור שידוע במיעוט המתכות שבו בהשוואה למרבית האזורים בשביל החלב. בכנף יש גם שכיחות נמוכה יחסית של גז, אבק וכוכבים בהשוואה לשביל החלב.

ביחד, תכונות אלה הופכות את הכנף למקום מצויין לחקר מחזור החיים של כוכבים ואת הגז השוכן ביניהם. לא רק שתנאים אלה טיפוסיים לגלקסיות קטנות ולא סדורות כמו הענן המגלני הקטן, הם גם מחקים את התנאים שעשויים היו להתקיים ביקום המוקדם.

מרבית איזורי הכוכבים ליד קצה הכנף נמצאים באיזור קטן המכונה NGC 602, המכיל אוסף של לפחות שלושה צבירי כוכבים. אחד מהם, NGC 602a , דומה בגילו, במסתו ובגדלו לצביר שבערפילית אוריון. החוקרים חקרו את NGC 602a כדי לראות אם כוכבים צעירים – כלומר בגילאים של כמה מיליוני שנים לכל היותר – הם בעלי תכונות שונות מהרגיל בגלל רמות המתכות הנמוכה, כמו זו המתקיימת ב- NGC 602a.

באמצעות צ’אנדרה גילו האסטרונומים קרינת X הנמשכת החוצה משני איזורים צפופים של כוכבים ב- NGC 602a. ענן קרינת ה-X המתמשך מגיע ככל הנראה מאוכלוסית כוכבים צעירים בעלי מסה נמוכה בצביר, שלא ניתן היה להבחין בהם בסקירות בתחום האינפרה אדום ובתחום האופטי באמצעות שימוש בשפיצר ובהאבל בהתאמה. לא סביר שהפליטות הן מגז המתרחק בשל קרבתם של כוכבים גדולים משום שתכולת המתכות הנמוכה של הכוכבים ב- NGC 602a משמעותה שכוכבים אלה מייצרים ‘רוח שמש’ חלשה יחסית.

הכשלון בגילוי קרינת X ממרבית הכוכבים המאסיביים ב- NGC 602a תומך במסקנה זו משום שקרינת X היא סמן לעוצמתה של רוח השמש הנושבת מהכוכבים המאסיביים. לא התגלה אף כוכב בעל מסה נמוכה מערך מסויים, אך הקרינות החופפות של כמה אלפי כוכבים הן בהירות מספיק כדי להתגלות.

הצילומים של צ’אנדרה מראים כי הכוכבים שמסתם קטנה ב- NGC 602a מייצרים קרינת X בדרך דומה לכוכבים בעלי תכולת מתכות גדולה יותר כמו זו שבצביר אוריון בגלקסיה שלנו. עורכי המחקר מעריכים כי אם תכונות קרינת ה-X של הכוכבים הצעירים דומה בסביבות שונות, יתכן שגם תכונות נוספות הקשורות לקרינה זו – לרבות יצירתן והתפתחותן של דיסקות שמהן נוצרים כוכבי לכת, גם הם צפויים להיות דומים.

פליטות בקרינת X עוקבות אחר הפעילות המגנטית של כוכבים צעירים והיא קשורה ליעילות הדינמו המגנטי שלהם. הדינמו המגנטיים יוצרים שדות מגנטיים בכוכבים באמצעות תהליך הקשור למהירות הסיבוב של הכוכב, יכולת הולכת המגנטיות וכן זרמי הערבול של גז חם בתוך הכוכב.

השילוב של קרני X, ונתונים מתצפיות אופטיות ואינפרה אדומות חושף, בפעם הראשונה מחוץ לגלקסיה שלנו עצמים המייצגים שלבי התפתחות צעירים יותר של כוכב, המכונים “עצמים כוכביים צעירים” בני כמה אלפי שנים בלבד ואשר עדיין קשורים לעמוד הגז והענן שבו נוצרו, כדוגמת “עמוד הבריאה” המפורסם בערפילית הנשר.

להודעה של החוקרים